集电环引发环火因素
收集环又称导电环、滑环、集流环、汇流环等。可用于在任何需要连续旋转的情况下,从固定位置向旋转位置传送电源和信号的机电系统中。滑环可以改善系统性能,简化系统结构,防止导线在转动时产生扭伤。
集电环系列同步电机及异步电动机等电机,在工业部门应用较广,且大多是在各种苛刻条件下运行。尽管这类电动机没有直流电动机的换向功能,但它和换向器一样,都会出现集电环或电刷的异常磨损、电刷振动和火花等弊病。尤其从电刷的材料来看,集电环用电刷不仅使用石墨电刷,而且为了提高电刷的电流密度,有时还需要使用金属石墨电刷,因此,还必须考虑异常残余膨胀等因素。即便是高速电动机,如汽轮发电机,或全封闭气体介质和氢介质中运行的电动机,问题也不少。收集环的材料要求机械强度高,而且是电的良导体,还要具有耐腐蚀性能,在与电刷接触时,必须具有耐磨性能和稳定的滑动接触特性。一般而言,钢制集电环耐磨性好,机械强度大,多用于集电环因极性引起的集电环磨损差大的同步电机。
引起发电机集电环火事故的原因有:
(1)碳刷质量不高,过热时碳刷易碎裂,大量碎屑造成碳刷与集电环之间的拉弧;
(2)氢泄漏在靠近集电环的发电机密封瓦处;
(3)集电环冷却风进风口滤网堵塞,降低风量,影响集电环表面冷却效果;
(4)发电机密封油泄漏,碳粉排放不畅,油气与碳粉混合物污染集电环室;
(5)碳刷与集电环表面接触不良、集电环表面和碳刷组件过热等。在这些事故中,碳刷与集电环接触不良是造成集电环火烧损事故的主要原因。碳刷与集电环接触不良,引发局部打火,造成集电环温度升高,碳刷接触恶化,励磁电流在碳刷之间分配不均,导致环火。碳刷与集电环表面接触不良,一般很难检测到,造成集电环环火事故的时间比较短,因此很难及时处理。